豬的營養(yǎng)需要量Nutrient Requirements Nutrition 所謂“科學(xué)”的動(dòng)物飼養(yǎng)，真正開始于大約100年前。那時(shí)，許多必需養(yǎng)分都還沒有得到認(rèn)識(shí)，而關(guān)于已知養(yǎng)分每日需要量的概念也是模糊不清的。那時(shí)，精明的飼養(yǎng)者卻已認(rèn)識(shí)到，將飼料原料適當(dāng)?shù)嘏浜先肴占Z之中就可大大改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能和繁殖性能。因此，1900-1950年這段時(shí)期，可被稱為“秘密配方時(shí)期”，因?yàn)楫?dāng)時(shí)每一個(gè)研究者都在研究如何進(jìn)行飼料原料的配合以便使動(dòng)物產(chǎn)生最佳的反應(yīng)。一些學(xué)術(shù)著作（請參看康奈爾大學(xué)F. B. Morrison的學(xué)術(shù)著作《飼料和飼養(yǎng)》，提出了一些“推薦”的配方。世界各地圍繞著飼養(yǎng)業(yè)產(chǎn)生了一個(gè)龐大的、非常有競爭力的配方飼料業(yè)，其業(yè)務(wù)是向農(nóng)戶們提供專門設(shè)計(jì)的一些配方飼料，作為農(nóng)戶自己種植的谷物的補(bǔ)充料。 漸漸地，人們通過用豬進(jìn)行的飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，或是根據(jù)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（比如大鼠和豚鼠）所作實(shí)驗(yàn)而得的數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷，認(rèn)識(shí)了愈來愈多的養(yǎng)分。最后一種必需養(yǎng)分——維生素B12是在1948年 發(fā)現(xiàn)的。眾多養(yǎng)分的認(rèn)識(shí)，對于豬營養(yǎng)的影響是巨大的，人們不再需要根據(jù)對各種飼料原料的一般經(jīng)驗(yàn)來配合日糧了。任何一種飼料原料，只要是無毒的并且能以需要的水平提供一種或多種養(yǎng)分，就可將其包括在日糧配方之中。人們的工作重點(diǎn)不再是進(jìn)行秘密的原料配合，而轉(zhuǎn)為建立有效的需要量數(shù)據(jù)以及正確地確定每一種可 能的飼料原料所能提供的養(yǎng)分。 隨著對各種養(yǎng)分的認(rèn)識(shí)，各國的學(xué)術(shù)委員會(huì)就開始了將營養(yǎng)需要量編纂整理成易于應(yīng)用和表格的工作。比如，在美國，全國科學(xué)研究委員會(huì)豬營養(yǎng)學(xué)分會(huì)就在1944年出版了第一版《豬營養(yǎng)需要量》。自那以來，該出版物已修訂了10次，最新的版本出版于1998年。 營養(yǎng)需要量的確定，看上去好象是一件簡單的事情，只是要測定一頭豬為維持機(jī)體基本功能以及進(jìn)行生長和繁殖而對養(yǎng)分的每天需要量。遺憾的是，事情并不是這樣簡單。每一個(gè)動(dòng)物都是生活在一定環(huán)境條件下的獨(dú)特個(gè)體。我們 現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，精確的需要量，只能以個(gè)體為基礎(chǔ)進(jìn)行評定。但是，至少從當(dāng)前的技術(shù)水平來看，顯然是不可能做到為每一頭動(dòng)物分別設(shè)計(jì)日糧的。 早期的營養(yǎng)需要量出版物承認(rèn)這樣的事實(shí)：營養(yǎng)需要量隨動(dòng)物體重的變化和生理狀態(tài)的變化（比如妊娠或泌乳）而有很大不同。此外，到本世紀(jì)七十年代后期，大多數(shù)營養(yǎng)學(xué)家都認(rèn)識(shí)到，僅僅根據(jù)體重確定的總括性的營養(yǎng)需要量 并不能準(zhǔn)確地反映豬在多種不同狀態(tài)中的需要。遺憾的是，當(dāng)時(shí)并沒有明確的基礎(chǔ)可據(jù)以選擇能針對每一種具體環(huán)境吉行實(shí)驗(yàn)性驗(yàn)證的方法。飼料業(yè)的營養(yǎng)師們?nèi)匀挥鷣碛嗟馗鶕?jù)對特定生產(chǎn)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整日糧中的營養(yǎng)需要量標(biāo)準(zhǔn)。 顯然，問題是要找到一種方法能對可顯著影響日糧和動(dòng)物性能的養(yǎng)分進(jìn)行環(huán)境針對性的需要量評估。這樣，注意力就首先放在了氨基酸和能量之上。1979年英國農(nóng)業(yè)研究委員會(huì)的出版物提出了根據(jù)理想蛋白質(zhì)概念估測為獲取最大瘦肉生長所需氨基酸量的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（詳見以后的專門章節(jié)）。但由于二個(gè)原因以至這一方法在當(dāng)時(shí)沒有能被立即采用：（1）當(dāng)時(shí)沒有測定瘦肉增長量的實(shí)用方法；（2）當(dāng)時(shí)并不普遍具有所需要的計(jì)算能力。 這二個(gè)問題得到了研究。到八十年代中期，開始出現(xiàn)了有關(guān)利用生長模型預(yù)測氨基酸和能量需要的科學(xué)論文。自那時(shí)以來，已開發(fā)出了若干種估測營養(yǎng)需要量的有效模型，現(xiàn)在這些模型在豬營養(yǎng)需要量出版物中具有核心地位。結(jié)果，對于“體重50千克的豬對賴氨酸的需要量是多少”這樣的問題，答案就成了“這取決于…”。沒有絕對的需要量，需要取決于對輸入的有關(guān)豬本身的及其所處生活環(huán)境的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果。 模型是現(xiàn)實(shí)的表現(xiàn)。采用模型，可使概念形象化，可用以進(jìn)行教學(xué)或娛樂。大多數(shù)人都看見過或使用過按比例制作的建筑物、橋梁和汽車等實(shí)物模型。事實(shí)上，玩具汽車只不過去是實(shí)物汽車的模型，是供兒童們用來摹仿現(xiàn)實(shí)生活 情景的，數(shù)學(xué)模型則提供了一種根據(jù)已知可影響最終結(jié)果的各輸入項(xiàng)之間已確定的關(guān)系來對結(jié)果進(jìn)行預(yù)測的手段。隨著大型高速計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用范圍極廣，從氣象預(yù)報(bào)到電子游戲，以至豬營養(yǎng)需要量的預(yù)測，都可應(yīng)用。 模型可分為演繹性和經(jīng)驗(yàn)性的二大類。演繹性模型是由絕對而不變的數(shù)學(xué)關(guān)系建立的，經(jīng)驗(yàn)性模型則根據(jù)的是經(jīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定量了的關(guān)系。至今為止，所有的養(yǎng)分需要量預(yù)測模型主要都是經(jīng)驗(yàn)性的，它們根據(jù)的是現(xiàn)有的最佳實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此，（1）在有了新的數(shù)據(jù)之后要對這些模型進(jìn)行修正，（2）用這些模型獲得的預(yù)測值未必是絕對正確的。 NRC（1998） 《豬營養(yǎng)需要量》中對其模型所依據(jù)的關(guān)系作了充分描述。盡管對所有養(yǎng)分的需要量進(jìn)行預(yù)測，但重點(diǎn)明顯地是對能量和必需氨基酸需要量的預(yù)測。所有的養(yǎng)分都是重要的，但動(dòng)物對能量和氨基酸的需要量比對維生素和礦物質(zhì)的需要量大得多。所以，如果能量和氨基酸的供應(yīng)量不正確，就極有可能危害生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。 現(xiàn)已開發(fā)出了極易應(yīng)用的軟件，可用以充分執(zhí)行所需要的計(jì)算。這一軟件是伴隨最新版NRC（1998）《豬營養(yǎng)需要量》發(fā)行的。將此軟件安裝于臺(tái)式或便攜式計(jì)算機(jī)中，就可方便而迅速地用以計(jì)算所有養(yǎng)分的需要量。 NRC（1998） 《豬營養(yǎng)需要量》提供了三個(gè)為同的模型：一個(gè)是估測妊娠母豬營養(yǎng)需要量的，另一個(gè)是估測泌乳母豬營養(yǎng)需要量的，第三個(gè)則是估測生長——肥育豬的營養(yǎng)需要量的。每一個(gè)模型都需要關(guān)于豬本身及其所處環(huán)境的簡單數(shù)據(jù)。顯然，能夠影響營養(yǎng)需要量的因素很多，但這些模型的設(shè)計(jì)使其僅僅需要利用能在商品豬場中易于進(jìn)行 有效測定的一些數(shù)據(jù)。 讓我們先來討論一下生長-肥育豬的模型。圖1顯示的是簡化的概念性NRC生長模型示意。需要輸入的數(shù)據(jù)包括體重、能量攝入量、每豬占地面積、環(huán)境溫度、豬的性別和表示為機(jī)體蛋白質(zhì)每天總增長克數(shù)的瘦肉生長率估測值。按圖2所示的曲線，該NRC模型假設(shè)，一頭典型的豬在生長期內(nèi)平均每天生長350克左右的瘦肉。請注意，生長期開始時(shí)瘦肉生長得較慢，然后逐漸加快，到達(dá)頂點(diǎn)后，隨著豬接近屠宰體重，瘦肉生長速度又逐漸降低。由此可見，在生長期的開始階段和最后階段，豬的氨基酸需要量較小，而中點(diǎn)附近的氨基酸需要量最大。當(dāng)應(yīng)用NRC模型進(jìn)行實(shí)際運(yùn)算時(shí)，可以應(yīng)用該模型提供的“典型”豬的生長曲線，也可應(yīng)用為特定豬群所繪曲線的數(shù)據(jù)。 可以合乎邏輯地認(rèn)為，機(jī)體組織的氨基酸需要量決定于以下二項(xiàng)的總和：（1）瘦肉組織的每天凈增長量；（2） 機(jī)體對氨基酸的維持需要量。這樣，一個(gè)真正的演繹性模型就可將每天的瘦肉組織生長量分為幾乎無限的一個(gè)個(gè)合成和分解反應(yīng)。以當(dāng)前營養(yǎng)學(xué)的發(fā)展程度，我們還無法達(dá)到那樣的精確度。因此，我們使用的是一般的生長曲線，本書將在另一處介紹在現(xiàn)場條件下繪制生長曲線的方法。顯然，如果采用現(xiàn)場測出的生長曲線而不是 采用模型提供的一般生長曲線，就可提高預(yù)測的精確度。 性別（小公豬，小母豬或閹公豬），可影響每天的瘦肉生長量和采食量。因此，模型提供了按性別對瘦肉增長量估值進(jìn)行矯正的方法，不同性別豬的需要量則正在計(jì)算之中。很少有人飼喂未經(jīng)閹割的公豬。但是，小型豬場中常將 閹公豬和小母豬同圈飼養(yǎng)，而需要量的計(jì)算若以小母豬為基礎(chǔ)，則配合出的日糧，其養(yǎng)分含量對于閹公豬來說當(dāng)然就會(huì)過量，因?yàn)樾∧肛i是采食量最小而瘦肉生長量最高的性別。 為矯正瘦肉增長量估值，有二個(gè)環(huán)境因子也必須列入輸入數(shù)據(jù)之中，即環(huán)境溫度和每豬出地面積。這二個(gè)因子即可影響瘦肉生長，也可影響能量的主動(dòng)攝入量。要就這二個(gè)因子進(jìn)行矯正，則要求盡可能獲得有關(guān)這二個(gè)因子的最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，但所得的數(shù)據(jù)往往不如所希望的那么準(zhǔn)確。 可通過直接測量而比較容易獲得每豬占地面積的數(shù)據(jù)，但準(zhǔn)確的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)則往往比較難經(jīng)獲取，如19章 中曾討論的那樣，有效環(huán)境溫度數(shù)據(jù)才是最富有意義的。有效的環(huán)境溫度，是指豬感覺到的溫度，這一溫度受到濕度、熱輻射的環(huán)境、風(fēng)速以及接觸物表面條件的影響。從這一點(diǎn)上說，目前缺乏可據(jù)以就有效環(huán)境溫度對瘦肉生長量估值進(jìn)行矯正的足夠數(shù)據(jù)。因而，模型采用了環(huán)境溫度中測得。此外，溫度的測定，還應(yīng)進(jìn)行于一 天中能代表平均溫度條件的時(shí)候。 完成了瘦肉增長量的估測，就可根據(jù)已確立的公式用該模型計(jì)算為獲取該瘦肉增長量而需要的賴氨酸量。要記住，這里還要加上維持功能所必需的量。賴氨酸需要量表示為對回腸真可消化賴氨酸的需要量。 以可消化賴氨酸來表示賴氨酸需要量，是1998年版NRC《豬營養(yǎng)需要量》的一項(xiàng)重大變化。以前的版本僅僅按氨基酸總量或其化學(xué)分析值來表示氨基酸需要量。 氨基酸消化率的問題在第一線章中進(jìn)行討論。在這里，用模型計(jì)算而得的賴氨酸需要量，是必須提供給機(jī)體細(xì)胞以供其進(jìn)行蛋白質(zhì)合成所需的賴氨酸量。被豬吃下的賴氨酸當(dāng)然并非都能從日糧蛋白質(zhì)中釋放出來并被吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)到 體內(nèi)合成地點(diǎn)的賴氨酸量。一旦確定了賴氨酸的需要量，就可根據(jù)第4間中所述的理想蛋白質(zhì)模式算出對其余氨基酸的需要量，并且也將其表示為回腸真可消化氨基酸值。 對大多數(shù)飼料來說謊，現(xiàn)在還示能確定其所能提供的回腸真可消化所這基酸的可靠數(shù)值，所以目前的氨基酸需要量不是表示為回腸表觀可消化氨基酸值，精確度會(huì)降低；從表觀可消化氨基酸值轉(zhuǎn)換為總氨基酸值，精確度又會(huì)進(jìn)一 步降低。可以預(yù)料，各研究室會(huì)在今后數(shù)年內(nèi)加強(qiáng)研究大多數(shù)主要飼料原料中有效的回腸真可消化氨基酸的含量值。 如同生長——肥育豬那樣，妊娠母豬和泌乳母豬的模型也只應(yīng)用了已知可顯著影響營養(yǎng)量的少量因子子。表1顯示了妊娠母豬和泌乳母豬模型需要輸入的數(shù)據(jù)。同生長——肥育豬一樣，模型輸出的數(shù)值，表示為“真”值、“表觀”值和“總”值。對其它養(yǎng)分（包括維生素和礦物質(zhì)）也在經(jīng)計(jì)算后列舉在輸出數(shù)據(jù)之中。 表1 妊娠母
豬和泌乳母豬模型需要輸入的數(shù)據(jù) 現(xiàn)在已有了現(xiàn)代豬種對大多數(shù)維生素和礦物質(zhì)的最新需要量數(shù)據(jù)。然而，已經(jīng)進(jìn)行過的那些實(shí)驗(yàn)往往表明了對維生素和礦物質(zhì)的需要量在過去30年間并沒有很大變化。不過，模型仍然根據(jù)現(xiàn)有的最佳數(shù)據(jù)提供了維生素和礦物質(zhì)的需要量數(shù)值。特別重要的是，模型能夠根據(jù)對實(shí)際采食量的預(yù)測值調(diào)整日糧中主要養(yǎng)分的推薦含量值。 看來，許多人往往都認(rèn)為計(jì)算機(jī)模型算出來的東西都是絕對正確的。顯然，模型是由通過實(shí)驗(yàn)確立的關(guān)系建立起來的。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)很少產(chǎn)生精確的數(shù)據(jù)，因而模型所依據(jù)的數(shù)據(jù)都是有一定程度的變異的，從而需要建立該模型的人對其進(jìn)行解釋。人們常被錯(cuò)誤地告知，可以指望NRC模型，或者任何其它模型，能夠精確的預(yù)測出準(zhǔn)確的營養(yǎng)需要量數(shù)值。 擔(dān)任開發(fā)NRC模型委員會(huì)采用了現(xiàn)有的最佳資料，并且在其公開出版的1998年版《豬營養(yǎng)需要量》中論證了作為所作計(jì)算的基礎(chǔ)的假設(shè)和計(jì)算公式。自新版《豬營養(yǎng)需要量》在1998年出版以來，有資格的豬營養(yǎng)學(xué)家已經(jīng)仔細(xì)地檢查了這些假設(shè)，認(rèn)為這些假設(shè)是很好的。美國伊利諾斯大學(xué)的營養(yǎng)研究小組將生長豬的和泌乳母豬的氨基酸模型估測值同過去5年內(nèi)通過繁瑣的實(shí)驗(yàn)所獲的測定值進(jìn)行了對比。至今為止，模型估測值都相當(dāng)符合實(shí)驗(yàn)值。只有時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)才能真正對模型進(jìn)行驗(yàn)證。 本書附錄Ⅰ提供了“典型”豬的營養(yǎng)需要量估測值。對這些數(shù)值可以放心使用。然而，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，采用計(jì)算模型可以提高結(jié)果的精確度。 飼料原料的營養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù) 大多數(shù)全國性的營養(yǎng)需要量出版物都有關(guān)于飼料營養(yǎng)成分的表格。是否能根據(jù)這些表格可靠地進(jìn)行日糧配合，一直是受到營養(yǎng)師嚴(yán)重關(guān)切的問題。同一種谷物不同樣品之間的遺傳差異可造成其養(yǎng)分含量的很大變異。栽培條件也對營養(yǎng)成分有很大影響。例如，栽培于濕度較低條件下的玉米，其蛋白質(zhì)/氨基酸含量高于同一品種但栽培于濕度較高條件下的玉米。土壤有能力，尤其是氮肥的施用量，可對種子的成分產(chǎn)生重大影響。加工條件很難做到標(biāo)準(zhǔn)化，從而這也會(huì)導(dǎo)致較大的差異。 NRC. 1998. Nutrient Requirements of Swine. 10th Ed. National Research Council. Washington,DC.
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